專利名稱：基于vc的ado技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，特別是一種基于VC的ADO技 術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及其工作方法。
(二)
背景技術(shù)：
信號采集系統(tǒng)是工業(yè)對象檢測、控制的重要環(huán)節(jié)，只有正確地將大量 現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集回來才能進(jìn)行合理地分析、處理。計(jì)算機(jī)與外圍設(shè)備的連接， 有多種接口方式串行、USB、 SCSI、并行等，每一種接口方式都有其優(yōu) 點(diǎn)和缺點(diǎn)。由于串行和USB接口的抗干擾能力較強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)，所以在 數(shù)據(jù)通信的時(shí)候，多采用以上兩種方式。但有些應(yīng)用場合，如CCD、視頻 數(shù)據(jù)采集卡，其要求的傳輸距離近，傳輸效率高，穩(wěn)定性要求苛刻，這時(shí) 候采用并行接口，而且這樣的運(yùn)用隨著人們對數(shù)據(jù)處理速度要求的提高會 越來越多。
另外，當(dāng)計(jì)算機(jī)用于模擬信號檢測時(shí)，需要配置A/D轉(zhuǎn)換接口電路， 商品化的數(shù)據(jù)采集卡價(jià)格比較貴，而自己開發(fā)一套傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集卡需要 很多知識儲備，尤其涉及到了底層驅(qū)動程序的開發(fā)，難度比較大。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種基于VC的 ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及其工作方法，它采用VC++中的ADO數(shù)據(jù)庫 編程技術(shù)，將已接收到的設(shè)備運(yùn)行信息保存在數(shù)據(jù)源文件中，然后根據(jù)需 要進(jìn)行存取，以獲得快速、高精度、強(qiáng)魯棒性的控制效果，利用SPP協(xié)議 實(shí)現(xiàn)外圍設(shè)備與計(jì)算機(jī)并口的雙向高速數(shù)據(jù)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)被控對象與計(jì) 算機(jī)并口之間的雙向高速數(shù)據(jù)傳輸。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)， 其特征在于它是由同步采樣與濾波電路、直流穩(wěn)壓電路、上位機(jī)及其并 行控制口電路、數(shù)據(jù)選擇緩沖器、以及脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器組成的；所說 的同步采樣與濾波電路的輸入端連接外部被控對象的信號輸出端，其輸出 端連接數(shù)據(jù)選擇緩沖器的輸入端，數(shù)據(jù)選擇緩沖器的輸出端通過并行控制 口連接上位機(jī)，脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器的輸出端連接在同步采樣與濾波電路 的CLK輸入端，直流穩(wěn)壓電路的輸出端則連接到數(shù)據(jù)選擇緩沖器、以及同 步采樣與濾波電路的電源輸入端。
4上述所說的同步采樣與濾波電路是由同步采樣前端濾波電路，以及模
擬信號采集與轉(zhuǎn)換電路組成；所說的同步采樣前端濾波電路是由電阻R16、 R17、 R18、 R19，電容C15、 C16，以及運(yùn)算放大器CA3140組成；其中R16、 C16、 R17、 C15構(gòu)成兩節(jié)RC濾波電路，R16—端同時(shí)連接R17和C16，另 一端連接被測對象，R17另一端同時(shí)連接到C15和運(yùn)算放大器一端；運(yùn)算 放大器U6A、 R18與R19串接構(gòu)成同相比例運(yùn)算放大電路，所得的信號經(jīng) 一級運(yùn)放隔離后送到模擬信號采集與轉(zhuǎn)換電路；所說的模擬信號采集與轉(zhuǎn) 換電路，由轉(zhuǎn)換芯片MAX156，起穩(wěn)壓作用的電容Cl、 C3、 C5，以及起濾 除高次諧波作用的CO、 C2、 C4組成；其中，C0和Cl并聯(lián)后一端接地，另 一端連接轉(zhuǎn)換芯片的VDD端口， C2和C3并聯(lián)后一端接地，另一端同時(shí)連 接轉(zhuǎn)換芯片的REFOUT端口和REFIN端口， C4和C5并聯(lián)后一端接地，另一 端連接轉(zhuǎn)換芯片的VSS端口。
上述所說的直流穩(wěn)壓電路是由雙端12V交流變壓器J5、整流電路以及 穩(wěn)壓電路組成的；所說的整流電路是由二極管D3、 D4、 D5、 D6、 C7、 C8 組成；所說的用于為系統(tǒng)提供"干凈"穩(wěn)定的直流電源的穩(wěn)壓電路是由直 流穩(wěn)壓芯片MC78M05CT、 MC79L05CP、 C9、 C10組成;其中，D3、 D4、 D5、 D6—端接變壓器的輸出端，另一端接MC78M05CT、 MC79L05CP的輸入端； D3、 D4、 D5、 D6間為常規(guī)連接；C7、 C8 —端接整流電路的輸出端，另一 端接公共地。
上述所說的上位機(jī)及其并行控制口電路中的并行控制口是用于為實(shí) 時(shí)與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的并行控制口 DB25;上位機(jī)的數(shù)據(jù)訪問接口為 AD0，程序通過0LE-DB提供者連接到進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問與操作的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
上述所說的數(shù)據(jù)選擇緩沖器是采用用于解決并口輸入端引腳不夠用 問題的數(shù)據(jù)選擇器74LS157;其中，并行控制口的16引腳輸出控制信號連
接到數(shù)據(jù)選擇器的輸入端引腳。
上述所說的脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器是由多諧振蕩器及其外圍電路組成； 其中，為轉(zhuǎn)換器MAX156AD提供時(shí)鐘脈沖信號的多諧振蕩器為定時(shí)器NE555; 所說的外圍電路包括R3、 R5、 C6、 C20等阻容元件，其中R3 —端連接+VCC， 另一端連接R5， R5再連接C20。
一種上述基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)的工作方法，其特 征在于它包括以下工作步驟
(1)輸入模擬信號并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號將外界環(huán)境中被測對象的模擬信 號經(jīng)由同步采樣前端濾波電路、模擬信號采集與轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，存儲在數(shù)據(jù)采樣保持器中；
(2) 數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲⑿锌刂瓶诖鎯υ跀?shù)據(jù)采樣保持器中的8位數(shù)據(jù)經(jīng)過 數(shù)據(jù)選擇緩沖器，分兩次傳輸?shù)接?jì)算機(jī)的并行控制口；
(3) 上位機(jī)接收并存儲數(shù)據(jù)上位機(jī)通過￥〔++的ADO接口技術(shù)把傳輸過 來的數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)的存儲在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，并且提供歷史記錄的 查詢功能。
本發(fā)明的優(yōu)越性在于1、實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速實(shí)時(shí)并行通信傳輸，提 高了控制的速度與精度，減少了由于普通單片機(jī)處理速度限制而引起的時(shí) 間滯后，使各個模塊間具有很好的調(diào)節(jié)性能和可靠性，增強(qiáng)傳輸過程的穩(wěn) 定性，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行；2、本系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)簡捷方便、實(shí)用性好、電 路工作穩(wěn)定、可靠性高，是一種具有很大市場前景的新一代高速數(shù)據(jù)通信 自動控制裝置；3、可應(yīng)用到利用并口進(jìn)行通信的其他課題中，集低功耗 和優(yōu)異的動態(tài)性能于一體，是超聲和醫(yī)學(xué)成像、便攜式儀表以及低功耗數(shù) 據(jù)采集系統(tǒng)等功耗敏感的便攜式應(yīng)用的理想選擇。
(四)


附圖1為本發(fā)明所涉一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及 其工作方法中的系統(tǒng)連接框圖。
附圖2為本發(fā)明所涉一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及 其工作方法中的系統(tǒng)電路連接圖。
附圖3為本發(fā)明所涉一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及 其工作方法中的同步采樣與濾波電路中同步采樣前端濾波電路的電路連 接圖。
附圖4為本發(fā)明所涉一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及 其工作方法中的同步采樣與濾波電路中模擬信號采集與轉(zhuǎn)換電路的電路 連接圖。
附圖5為本發(fā)明所涉一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及 其工作'方法的直流穩(wěn)壓電路的電路連接圖。
附圖6為本發(fā)明所涉一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及 其工作方法中的數(shù)據(jù)選擇緩沖器的電路連接圖。
附圖7為本發(fā)明所涉一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及 其工作方法中的脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器的電路連接圖。
(五)
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例 一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)(見附圖1、 2)，其特征在于它是由同步采樣與濾波電路、直流穩(wěn)壓電路、上位機(jī)及其并 行控制口電路、數(shù)據(jù)選擇緩沖器、以及脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器組成的；所說 的同步采樣與濾波電路的輸入端連接外部被控對象的信號輸出端，其輸出 端連接數(shù)據(jù)選擇緩沖器的輸入端，數(shù)據(jù)選擇緩沖器的輸出端通過并行控制 口連接上位機(jī)，脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器的輸出端連接在同步采樣與濾波電路 的CLK輸入端，直流穩(wěn)壓電路的輸出端則連接到數(shù)據(jù)選擇緩沖器、以及同 步采樣與濾波電路的電源輸入端。
上述所說的同步采樣與濾波電路是由同步采樣前端濾波電路(見附圖 3)，以及模擬信號采集與轉(zhuǎn)換電路(見附圖4)組成；所說的同步采樣前
端濾波電路是由電阻R16、 R17、 R18、 R19，電容C15、 C16，以及運(yùn)算放 大器CA3140組成；其中R16、 C16、 R17、 C15構(gòu)成兩節(jié)RC濾波電路，R16 一端同時(shí)連接R17和C16，另一端連接被測對象，R17另一端同時(shí)連接到 C15和運(yùn)算放大器一端；運(yùn)算放大器U6A、 R18與R19串接構(gòu)成同相比例 運(yùn)算放大電路，所得的信號經(jīng)一級運(yùn)放隔離后送到模擬信號采集與轉(zhuǎn)換電 路；所說的模擬信號采集與轉(zhuǎn)換電路，由轉(zhuǎn)換芯片MAX156，起穩(wěn)壓作用的 電容C1、 C3、 C5，以及起濾除高次諧波作用的CO、 C2、 C4組成；其中， CO和Cl并聯(lián)后一端接地，另一端連接轉(zhuǎn)換芯片的VDD端口， C2和C3并 聯(lián)后一端接地，另一端同時(shí)連接轉(zhuǎn)換芯片的REF0UT端口和REFIN端口， C4和C5并聯(lián)后一端接地，另一端連接轉(zhuǎn)換芯片的VSS端口 。
上述所說的直流穩(wěn)壓電路(見附圖5)是由雙端12V交流變壓器J5、 整流電路以及穩(wěn)壓電路組成的；所說的整流電路是由二極管D3、 D4、 D5、 D6、 C7、 C8組成；所說的用于為系統(tǒng)提供"干凈"穩(wěn)定的直流電源的穩(wěn)壓 電路是由直流穩(wěn)壓芯片MC78M05CT、 MC79L05CP、 C9、 C10組成;其中，D3、 D4、 D5、 D6 —端接變壓器的輸出端，另一端接MC78M05CT、 MC79L05CP的 輸入端；D3、 D4、 D5、 D6間為常規(guī)連接；C7、 C8 —端接整流電路的輸出 端，另一端接公共地。
上述所說的上位機(jī)及其并行控制口電路中的并行控制口是用于為實(shí) 時(shí)與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的并行控制口 DB25;上位機(jī)的數(shù)據(jù)訪問接口為 AD0，程序通過0LE-DB提供者連接到進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問與操作的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
上述所說的數(shù)據(jù)選擇緩沖器(見附圖6)是采用用于解決并口輸入端 引腳不夠用問題的數(shù)據(jù)選擇器74LS157;其中，并行控制口的16引腳輸出
控制信號連接到數(shù)據(jù)選擇器的輸入端引腳。
上述所說的脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器(見附圖7)是由多諧振蕩器及其外圍電路組成；其中，為轉(zhuǎn)換器MAX156AD提供時(shí)鐘脈沖信號的多諧振蕩器 為定時(shí)器NE555;所說的外圍電路包括R3、 R5、 C6、 C20等阻容元件，其 中R3—端連接+VCC，另一端連接R5， R5再連接C20。
一種上述基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)的工作方法，其特 征在于它包括以下工作步驟
(1) 輸入模擬信號并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號將外界環(huán)境中被測對象的模擬信 號經(jīng)由同步采樣前端濾波電路、模擬信號采集與轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號，存儲在數(shù)據(jù)采樣保持器中；
(2) 數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲⑿锌刂瓶诖鎯υ跀?shù)據(jù)采樣保持器中的8位數(shù)據(jù)經(jīng)過 數(shù)據(jù)選擇緩沖器，分兩次傳輸?shù)接?jì)算機(jī)的并行控制口 ；
(3) 上位機(jī)接收并存儲數(shù)據(jù)上位機(jī)通過VC++的ADO接口技術(shù)把傳輸過 來的數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)的存儲在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，并且提供歷史記錄的 査詢功能。
8
權(quán)利要求
1、一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)，其特征在于它是由同步采樣與濾波電路、直流穩(wěn)壓電路、上位機(jī)及其并行控制口電路、數(shù)據(jù)選擇緩沖器、以及脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器組成的；所說的同步采樣與濾波電路的輸入端連接外部被控對象的信號輸出端，其輸出端連接數(shù)據(jù)選擇緩沖器的輸入端，數(shù)據(jù)選擇緩沖器的輸出端通過并行控制口連接上位機(jī)，脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器的輸出端連接在同步采樣與濾波電路的CLK輸入端，直流穩(wěn)壓電路的輸出端則連接到數(shù)據(jù)選擇緩沖器、以及同步采樣與濾波電路的電源輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通 信系統(tǒng)，其特征在于所說的同步采樣與濾波電路是由同步采樣前端濾 波電路，以及模擬信號采集與轉(zhuǎn)換電路組成；所說的同步采樣前端濾 波電路是由電阻R16、 R17、 R18、 R19，電容C15、 C16，以及運(yùn)算放 大器CA3140組成；其中R16、 C16、 R17、 C15構(gòu)成兩節(jié)RC濾波電路， R16 —端同時(shí)連接R17和C16，另一端連接被測對象，R17另一端同 時(shí)連接到C15和運(yùn)算放大器一端；運(yùn)算放大器U6A、 R18與R19串接構(gòu)成同相比例運(yùn)算放大電路，所得的信號經(jīng)一級運(yùn)放隔離后送到模擬 信號采集與轉(zhuǎn)換電路；所說的模擬信號采集與轉(zhuǎn)換電路，由轉(zhuǎn)換芯片MAX156，起穩(wěn)壓作用的電容Cl、 C3、 C5，以及起濾除高次諧波作用 的C0、 C2、 C4組成；其中，C0和Cl并聯(lián)后一端接地，另一端連接 轉(zhuǎn)換芯片的VDD端口， C2和C3并聯(lián)后一端接地，另一端同時(shí)連接轉(zhuǎn) 換芯片的REF0UT端口和REFIN端口， C4和C5并聯(lián)后一端接地，另 一端連接轉(zhuǎn)換芯片的VSS端口 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通 信系統(tǒng)，其特征在于所說的直流穩(wěn)壓電路是由雙端12V交流變壓器 J5、整流電路以及穩(wěn)壓電路組成的；所說的整流電路是由二極管D3、 D4、 D5、 D6、 C7、 C8組成；所說的用于為系統(tǒng)提供"干凈"穩(wěn)定的 直流電源的穩(wěn)壓電路是由直流穩(wěn)壓芯片MC78M05CT、 MC79L05CP、 C9、 C10組成；其中，D3、 D4、 D5、 D6—端接變壓器的輸出端，另一端接 MC78M05CT、 MC79L05CP的輸入端；D3、 D4、 D5、 D6間為常規(guī)連接； C7、 C8—端接整流電路的輸出端，另一端接公共地。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通 信系統(tǒng)，其特征在于所說的上位機(jī)及其并行控制口電路中的并行控制 口是用于為實(shí)時(shí)與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的并行控制口 DB25;上位機(jī) 的數(shù)據(jù)訪問接口為AD0，程序通過OLE-DB提供者連接到進(jìn)行數(shù)據(jù)訪 問與操作的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通 信系統(tǒng)，其特征在于所說的數(shù)據(jù)選擇緩沖器是采用用于解決并口輸入 端引腳不夠用問題的數(shù)據(jù)選擇器74LS157;其中，并行控制口的16 引腳輸出控制信號連接到數(shù)據(jù)選擇器的輸入端引腳。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通 信系統(tǒng)，其特征在于所說的脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器是由多諧振蕩器及其 外圍電路組成；其中，為轉(zhuǎn)換器MAX156AD提供時(shí)鐘脈沖信號的多諧 振蕩器為定時(shí)器NE555;所說的外圍電路包括R3、 R5、 C6、 C20等阻 容元件，其中R3—端連接+VCC，另一端連接R5， R5再連接C20。
7、 一種上述基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)的工作方法， 其特征在于它包括以下工作步驟(1) 輸入模擬信號并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號將外界環(huán)境中被測對象的模 擬信號經(jīng)由同步采樣前端濾波電路、模擬信號采集與轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號，存儲在數(shù)據(jù)采樣保持器中；(2) 數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲⑿锌刂瓶诖鎯υ跀?shù)據(jù)采樣保持器中的8位數(shù)據(jù) 經(jīng)過數(shù)據(jù)選擇緩沖器，分兩次傳輸?shù)接?jì)算機(jī)的并行控制口 ；(3) 上位機(jī)接收并存儲數(shù)據(jù)上位機(jī)通過VC++的ADO接口技術(shù)把傳 輸過來的數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)的存儲在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，并且提供歷 史記錄的査詢功能。
全文摘要
一種基于VC的ADO技術(shù)高速并行通信系統(tǒng)及其工作方法，其特征在于它是由同步采樣與濾波電路、直流穩(wěn)壓電路、上位機(jī)及其并行控制口電路、數(shù)據(jù)選擇緩沖器、以及脈沖信號時(shí)鐘發(fā)生器組成的；工作方法包括①輸入模擬信號并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；②數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲⑿锌刂瓶?；③上位機(jī)接收并存儲數(shù)據(jù)；本發(fā)明的優(yōu)越性在于實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高速實(shí)時(shí)并行通信傳輸，提高了控制的速度與精度，使各個模塊間具有很好的調(diào)節(jié)性能和可靠性，增強(qiáng)傳輸過程的穩(wěn)定性，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行；本系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)簡捷、實(shí)用性好、電路工作穩(wěn)定、可靠性高；集低功耗和優(yōu)異的動態(tài)性能于一體，是超聲和醫(yī)學(xué)成像、便攜式儀表以及低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等功耗敏感的便攜式應(yīng)用的理想選擇。
文檔編號G05B19/048GK101498920SQ20081015472
公開日2009年8月5日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者強(qiáng) 孫, 郭志強(qiáng), 魏克新 申請人:天津理工大學(xué)